【影像技术】X线摄影理论课件

1、X线摄影理论X线摄影学第一部分X线成像原理X线的发现1895年11月德国物理学家伦琴X线最早的应用放射线的形成高速电子撞击金属原子内部，使原子核外轨道电子发生跃迁，至能量较低的轨道上，并发出光子（具有一定能量）。 原子内层电子结合能越大光子所具有的能量越大光子以X线能的形式释放。X线产生的条件 当X线管两极间有高压时，阴极钨丝放散的电子就获得能量，以高速冲向阳极。由于阳极的阻止作用，使电子骤然减速而产生X线电子源 钨丝通过电流加热后，即放射出电子，这些电子在灯丝周围形成空间电 荷，也称电子云真空条件下的高速电子流 灯丝发散出来的电子。能以高速冲击阳极，还必须有两个条件：第一，必须在X线管的阴极

2、和阳极间加以高电压，两极间的电位差使电子向阳极加速；第二，为防止电子与空气分子冲击而减速，X线管必须得保持高度真空适当的障碍物（阳极靶面） 高速电子的骤然减速，是阳极阻止的结果。此时电子的一部分能量转换为X线 钨X线诊断和治疗 钼软X线，用于软组织摄影如乳腺X线产生的效率X线产生的效率： 是产生的X线能与高速电子流的能量之比 X线能 1% 电能动能 热能 99% X线产生的效率很低 使用旋转阳极X线的效应1、物理效应 穿透性：透视和摄影的基础 荧光作用：透视荧光屏、增感屏 电离作用：X线损伤和X线治疗的基础 干涉、衍射、反射、折射作用2、化学作用 感光作用 着色作用3、生物效应 使生物细胞产生

3、抑制、损伤甚至死亡（放射治疗、照射损伤）X线的质和量X线的质：X线的硬度，由X线的波长（或频率）决定。 表示方法：管电压KV 半价层X线的质和量X线的量：X线光子的多少，习惯称X线的多少。 表示方法：管电流照射时间（mAs）X线的衰减1、距离衰减 X线量与距离的平方成反比2、物质吸收的衰减 光电效应 康普顿-吴有训效应光电效应： 光子将全部能量传递给电子。 康普顿-吴有训效应： 光子将一部分能量传递给电子，光子自身波长变长，形成散射现象。两种效应在X线照射时所占的比例： 当KV，光电效应，康普顿-吴有训效应人体对X线的衰减从强至弱： 骨骼肌肉和软组织脂肪肺X线对比度的概念： X线照射物体时，如

4、果被照射物体中某两部分的通过X线量强度不同，就产生X线对比度。概括：X线成像原理 当X线照射物体时，一部分被吸收，另一部分穿透了物体，此穿 透射线谓“剩余射线”或“射线对比”，具有物体对X线吸收后的差异 透视 X线照射到荧光屏，激发荧光，显示内部结构。 （正象） 亮的部分：密度低，对X线吸收少，如空气、 脂肪等; 黑影部分：密度高，对X线吸收多，如金属、骨骼等。 照片 X线使剩余射线照射胶片，因化学作用而产生 （负象） 感光效应，经暗室冲洗处理后显示结构。 亮的部分：密度高，对X线吸收多； 黑影部分：密度低，对X线吸收少。第二部分X线照片影像X线影像的传递与照片影像的形成 X线影像，它经过传递

5、和接受信息两个重要过程，使被检体的信息以最大限度真实地再现出来，成为可见的光密度影像。X线照片的密度密度又称黑化度，等于阻光率的对数值 I0 D=lg I I0观片灯强度，I透过胶片后强度D=0 灯光全部透过胶片D0.2 没有曝光的X光片D2 密度过高，需用强光灯D=3 直接接受X线，辨认铅号码D=0.71.5 信息传递最丰富的范围影响照片密度值的因素1、曝光量和密度值的关系 H-D曲线2、密度值与Vn成正比3、其他因素照片的对比度概念：相邻两处的密度差。 K=D1-D2 K值越大，对比度越高影响照片对比度的因素胶片值的影响X线质的影响 软组织摄影 2535KV 普通摄影 40100KV 产生

6、高对比度照片管电压 4060KV 高于100KV 高仟伏摄影如胸部X线量的影响 一般人为，X线量对X线照片对比度没有直接的影响，但实验发现，随着X线量增加和照片密度值增高时，照片上低密度部分的影像对比度有明显好转灰雾的影响 散射线 胶片本身第三部分 X线的几何投影X线管的焦点实际焦点：阴极灯丝发射的电子，撞击 靶面的一定面积。有效焦点：实际焦点的投影 实际焦点有效焦点X线焦点越小，成像越好有效焦点的标称值0.6、1.2等照射野的X线量分布焦点的方位特性：在照片的长轴上（平行于X线管长轴方向上），近阳极端有效焦点小，X线量小；近阴极端有效焦点大，X线量多。在照片的短轴上，即在垂直X线管长轴方向上

7、，有效焦点的大小对称相等，X线量分布也相等。X线管焦点成像性能的主要参量焦点大小焦点的极限分辨率 极限分辨大，成像好MTF MTF越大，成像越好焦点的散焦值 B1焦点的大小半影与焦点半影又称模糊阴影，影像模糊产生的原因主要是半影 b H=F a F：焦点尺寸 a：焦点到肢体的距离 b：肢体至胶片的距离 减少半影的方法： 焦点的大小 X线影像是由物体G吸收了焦点发出的X线后产生的本影（S）和几何原因形成的半影（H）组成的 b HF a F代表焦点的尺寸，b代表肢一片距， a代表焦一肢距 半影对照片的影响，如何获得好的影像 abHFG焦点的大小半影对照片质量的影响 使清晰度下降，甚至影像消失X线管

8、焦点的极限分辨率：RR值是在规定测量条件下不能成像的空间频率值 极限分辨大，成像好X线管焦点的一维的调制传递函数 主要是X线管焦点这个面光源使肢体成像时，肢体组织影像再现率的函数关系 MTF越大，成像越好X线管焦点的散焦值:B 它是描述X线管焦点的极限分辨率R随着负荷条件而相对变化的量 X线束照射野 应将X线照射野缩小到能容纳下肢体被检部位的最大程度中心线 一般情况下应通过被摄部位的中心，并与胶片垂直斜射线焦点、肢体、胶片三者投影关系X线束是以焦点作为顶点的园锥形放射束，所得影像很明显要比原物大肢体至胶片的距离 投照时要求被摄肢体或病灶一侧应尽量靠近胶片焦点至胶片的距离 增大焦点至胶片的距离可

9、减少放大影像的失真和重叠减少失真的方法： 将焦点置于物体中心的正上方 缩短物体与胶片的距离 延长焦点至胶片间的距离影像的失真和重叠通过不同的投照方向解决影像的重叠。 正侧位 倾斜摄影切线投照中心X线从肢体被检部位的局部边缘垂直通过，主要用于显示某些边缘凸出的，凹陷或表面的病灶，以避免病灶本身和其他部分重叠。此法称作切线位摄影。第四部分X线的散射线散射线概念杂乱无方向性，波长较长的X射线散射线的产生产生的有关因素散射线的危害散射线的消除散射线的产生原发射线所包含的散射线穿过人体后的二次射线产生的有关因素被照体的厚度增加，散射线也随之增加，被照体不太厚时，这一增加非常迅速；当厚度增加到一定程度时，

10、这一增加变得缓慢。照射野大时，则肢体产生散射线就多（照射野大于2cm2cm散射线就多）管电压升高，散射线更多。散射线的危害对照片的危害 使照片对比度下降对放射工作者和周围环境的危害散射线的消除抑制散射线的产生（原发射线） 可用铜或其他重金属制成的遮线筒，其形状有园锥形、园柱形、方筒形或长方形。另一种是遮线器（光栅）. 滤过板排除已产生的散射线（二次射线） 1、空气间隙法 2、滤线栅法 3、滤过板法空气间隙法利用X线减弱与距离平方成反比的规律，减少到达胶片的散射线 因加大肢-片距之故，增大了几何学模糊，因此需加大焦 -片距滤线器的构造一般常用宽0.05-0.1mm的薄铅条，挾持在间隔为0.15-

11、0.35mm铅或胶木板之中，铅条可互相平行或按一定的斜率固定而成，滤线器的两个面涂有树脂，滤线栅可分为聚焦式、平行式和交叉式。滤线器又分静止式和活动式。由于影响了原发X线，故需增大X线剂量栅比 铅板的高度（ h） R= 铅板的间隔（D） R值：常用的为6：1、8：1、10：1、12：1栅密度n： n表示在1cm面积中有多少条铅条。40铅条/1cm为常用滤线器板。滤线器的工作原理X线管发出的原发X线与滤线栅的铅条平行，除照射到铅条上的X线外，其余通过铅条间隙到达胶片。而透过身体后产生的散射线，因其方向不定，凡是与铅条成角的散射线都被吸收掉，从而较少了胶片上接受的散射线。第五部分X线照片的模糊产生

12、模糊的原因1、焦点的大小：半影2、被检体的运动： X线管、肢体、胶片，只要有一个运动都可以影响照片的清晰度。（缩短s）3、屏胶组合： 如胶片和增感屏接触不紧密4、间接摄影中的透镜及其他光学系统影像的锐利度和分辩率影像的锐利度 又称影像清晰度，是指影像边缘的锐利程度。分辩率指用在焦点平面上1mm内能分辨的线条数N第七部分X线摄影条件制定摄影条件时必须考虑：被检体组织和病灶的结构特点用什么样的线质和线量能获得最多诊断价值的情报考虑屏胶系统的性能自动曝光控制技术Automic Expose Control(AEC)大多数数字化DR所应用保证每一幅图象质量稳定，提高工作效率原理：在平板探测器上设定曝光

13、区域，作预曝光时X线机从探测器上根据被检体情况测得所使用X线量（KV、mAs不变），曝光达到要求时自动切断。 X线摄影基础X线投照技术：一、X线成像原理 当X线照射物体时，一部分被吸收，另一部分穿透了物体，此穿透射线谓“剩余射线”或“射线对比”，具有物体对X线吸收后的差异 透视 X线照射到荧光屏，激发荧光，显示内部结构。（正象） 亮的部分：密度低，对X线吸收少，如空气、 脂肪等; 黑影部分：密度高，对X线吸收多，如金属、骨骼等。照片 X线使剩余射线照射胶片，因化学作用而产生（负象） 感光效应，经暗室冲洗处理后显示结构。 亮的部分：密度高，对X线吸收多； 黑影部分：密度低，对X线吸收少。二、X线

14、摄影有关名词和术语解剖方面X线机器方面胶片方面被检者方面二、X线摄影有关名词和术语解剖方面X线机器方面胶片方面被检者方面二、X线摄影有关名词和术语解剖方面 标准解剖学姿势 标准平面 方位（相对关系） 定位点 头部定位各连线X线机器方面胶片方面被检者方面解剖方面标准解剖学姿势标准平面 矢状面、冠状面、水平面方位（相对关系） 上、下，内侧、外侧，近端、远端，腹侧、背侧，深、浅，桡侧、尺侧，胫侧、腓侧定位点 体表定位点：指在人体的表面上可以看到或扪到的固定标志点，X线摄影 时需根据这些定位点进行摆位人体图线图Next头部定位各连线 听眶线：外耳孔至同侧眼眶下缘的连线 听眦线：外耳孔与同侧眼外眦的连线

15、 听鼻线：外耳孔与同侧鼻翼下缘的连线 听口线：外耳孔与同侧 口角的连线 听眉线：外耳孔与眉间 的连线 瞳间线：两瞳孔间的连 线二、X线摄影有关名词和术语解剖方面X线机器方面胶片方面被检者方面二、X线摄影有关名词和术语解剖方面X线机器方面胶片方面被检者方面二、X线摄影有关名词和术语解剖方面X线机器方面 焦点与焦片距 中心线和斜射线 台面中线 滤线器 曝光条件胶片方面被检者方面X线机器方面焦点与焦片距焦点 小焦点：照片清晰度高（使用小电流、体薄、不 易动部位），其靶面0.1-0.3 大焦点：大电流（体厚、易动，要求曝光时间短）,其靶面0.5-1.2焦片距 胸部焦片距：150180cm 心脏测量必须

16、使用200cm 头、腹、四肢、脊柱焦片距：一般为90-100cm（滤线器焦距） 特殊部位：可用近距离（图像有些放大，如乳突）中心线和斜射线 中心线：X线束中心的那一条射线，垂直于被摄体 和胶片是最好的投照方式 斜射线：中心线倾角（与人体水平面的夹角） 向头侧倾斜 向足侧倾斜 水平投照斜射线图Next台面中线滤线器 原 有 的 标 准：体厚超过15cm ,KV值在60KV以上， 应使用滤线器 现在的新设备：一般都已配备有滤线器 滤线器的放置：人与片之间曝光条件 使用短时间：胸部、小孩、不合作的患者 减少KV值：肺气肿、骨质疏松等 增加KV值：胸积液、骨髓炎、胸改术等二、X线摄影有关名词和术语解剖

17、方面X线机器方面胶片方面被检者方面二、X线摄影有关名词和术语解剖方面X线机器方面胶片方面被检者方面二、X线摄影有关名词和术语解剖方面X线机器方面胶片方面 胶片尺寸 胶片分割被检者方面胶片方面 胶片尺寸：单位cm或英吋，如2530cm （1012英吋） 附注：1英寸2.5cm 胶片分割：竖向二分割、横向二分割、 三分割、平均四分割二、X线摄影有关名词和术语解剖方面X线机器方面胶片方面被检者方面二、X线摄影有关名词和术语解剖方面X线机器方面胶片方面被检者方面二、X线摄影有关名词和术语解剖方面X线机器方面胶片方面被检者方面 根据被检者姿势体位 根据X线投照方向的体位 投照时被检者呼吸状况被检者方面根据被检者姿势体位 站立位 坐位、半坐（卧）位 仰卧位 俯卧位 侧卧位根据X线投照方向的体位 前后位、后前位（正位） 左、右侧位 右前斜位（第一斜位） 左前斜位（第二斜位） 左前斜位相当于右后斜位，右前斜位相当于左